59、PowerShell 事务与事件处理全解析

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于 2025-10-28 13:24:22 发布

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分类专栏： PowerShell实战精要文章标签： PowerShell 事务处理事件处理

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PowerShell 事务与事件处理全解析

1. PowerShell 事务处理

在 PowerShell 中，事务处理是一项强大的功能，它允许你将一系列操作组合在一起，要么全部成功执行，要么全部不执行，从而确保系统状态的一致性。目前，只有注册表提供程序支持事务。

1.1 安全地进行事务实验

如果你想尝试 PowerShell 的事务支持，但又不想以注册表提供程序为实验对象，可以使用 System.Management.Automation.TransactedString 对象和 Use-Transaction cmdlet 对字符串进行实验。

操作步骤如下：
1. 启动事务：

PS > Start-Transaction

创建 TransactedString 对象并追加内容：

PS > $transactedString = New-Object Microsoft.PowerShell.Commands.Management.TransactedString
PS > $transactedString.Append("Hello ")

使用 Use-Transaction 追加更多内容：

PS > Use-Transaction -UseTransaction { $transactedString.Append("World") }

查看当前字符串内容：

PS > $transactedString.ToString()
Hello

完成事务：

PS > Complete-Transaction

再次查看字符串内容：

PS > $transactedString.ToString()
Hello World

PowerShell 的事务支持基于四个核心 cmdlet： Start-Transaction 、 Use-Transaction 、 Complete-Transaction 和 Undo-Transaction 。
- Start-Transaction ：开始一个事务，创建一个上下文，在该上下文中，事务内的命令可以看到更改，但外部看不到。
- Use-Transaction ：用于对支持事务的 .NET 对象进行脚本编写。
- Complete-Transaction ：使事务生效。
- Undo-Transaction ：放弃事务中的更改。

以下是一个使用 Undo-Transaction 的示例：

PS > Start-Transaction
PS > $transactedString = New-Object Microsoft.PowerShell.Commands.Management.TransactedString
PS > $transactedString.Append("Hello ")
PS > Use-Transaction -UseTransaction { $transactedString.Append("World") }
PS > $transactedString.ToString()
Hello
PS > Undo-Transaction
PS > $transactedString.ToString()
Hello

1.2 更改事务中的错误恢复行为

你可以使用 Start-Transaction cmdlet 的 -RollbackPreference 参数来控制哪种类型的错误会导致 PowerShell 自动撤销你的事务。

操作步骤如下：
1. 启动事务并创建一个新项：

HKCU:\ >Start-Transaction
HKCU:\ >New-Item Foo -UseTransaction

尝试复制一个不存在的项：

HKCU:\ >Copy IDoNotExist Foo -UseTransaction
Copy-Item : Cannot find path 'HKCU:\IDoNotExist' because it does not exist.

尝试完成事务：

HKCU:\ >Complete-Transaction
Complete-Transaction : Cannot commit transaction. The transaction has been rolled back or has timed out.

启动一个新事务，并设置 RollbackPreference 为 TerminatingError ：

HKCU:\ >Start-Transaction -RollbackPreference TerminatingError
HKCU:\ >Copy IDoNotExist Foo -UseTransaction
Copy-Item : Cannot find path 'HKCU:\IDoNotExist' because it does not exist.
HKCU:\ >Complete-Transaction
HKCU:\ >Get-Item Foo

-RollbackPreference 参数有以下三个可选值：
| 值 | 说明 |
| ---- | ---- |
| Error | 任何错误发生时，PowerShell 都会回滚你的事务。 |
| TerminatingError | 只有当发生终止错误时，PowerShell 才会回滚你的事务。 |
| Never | PowerShell 永远不会自动回滚你的事务以响应错误。 |

2. PowerShell 事件处理

系统管理的很多工作是反应式的，例如在系统服务关闭、文件创建或删除、Windows 注册表更改时采取行动。PowerShell 提供了一组一致的事件相关 cmdlet，让你可以处理各种不同的事件源。

2.1 响应自动生成的事件

你可以使用 Register-ObjectEvent 、 Register-CimIndicationEvent 和 Register-EngineEvent cmdlets 的 -Action 参数，在事件到达时得到通知，并让 PowerShell 调用你提供的脚本块。

操作步骤如下：
1. 创建一个定时器对象：

PS > $timer = New-Object Timers.Timer
PS > $timer.Interval = 1000

注册事件：

PS > Register-ObjectEvent $timer Elapsed -SourceIdentifier Timer.Elapsed -Action { $GLOBAL:lastRandom = Get-Random }

启用定时器：

PS > $timer.Enabled = $true

查看随机数：

PS > $lastRandom
836077209
PS > $lastRandom
2030675971
PS > $lastRandom
1617766254

注销事件：

PS > Unregister-Event Timer.Elapsed

在 -Action 脚本块中，PowerShell 提供了五个自动变量：
- eventSubscriber ：生成此事件的订阅者（事件注册）。
- event ：事件本身的详细信息，如 MessageData 、 TimeGenerated 等。
- args ：事件处理程序的参数。
- sender ：触发事件的对象（如果有）。
- eventArgs ：事件定义的自定义事件信息（如果有）。

你还可以在事件注册时使用 -MessageData 参数提供任何对象，PowerShell 会将此数据与该事件注册生成的任何事件通知关联起来。

为了防止脚本块意外破坏它中断的脚本的状态，PowerShell 将其置于一个非常隔离的环境中。你可以使用 Receive-Job cmdlet 检索事件操作生成的任何输出。

graph TD;
    A[创建定时器对象] --> B[注册事件];
    B --> C[启用定时器];
    C --> D[查看随机数];
    D --> E[注销事件];

2.2 创建和响应自定义事件

你可以使用 New-Event cmdlet 创建自定义事件，并使用 Register-EngineEvent cmdlet 的 -Action 参数自动响应这些事件。

操作步骤如下：
1. 注册事件：

PS > Register-EngineEvent -SourceIdentifier Custom.Event -Action { Write-Host "Received Event" }

生成自定义事件：

PS > $null = New-Event Custom.Event
Received Event

New-Event cmdlet 的一个主要用途是适应通过通用 WMI 和 .NET 事件 cmdlet 公开的复杂事件。你可以使用 Register-ObjectEvent 或 Register-CimIndicationEvent cmdlets 注册事件，并在 -Action 脚本块中使用 New-Event cmdlet 生成更专业的事件。

以下是一个示例，用于在新进程启动时通知你：

## Enable process creation events
function Enable-ProcessCreationEvent
{
    $identifier = "WMI.ProcessCreated"
    $query = "SELECT * FROM __instancecreationevent " +
                 "WITHIN 5 " +
                 "WHERE targetinstance isa 'win32_process'"
    Register-CimIndicationEvent -Query $query -SourceIdentifier $identifier `
        -SupportEvent -Action {
            [void] (New-Event "PowerShell.ProcessCreated" `
                -Sender $sender `
                -EventArguments $EventArgs.NewEvent.TargetInstance)
        }
}

## Disable process creation events
function Disable-ProcessCreationEvent
{
   Unregister-Event -Force -SourceIdentifier "WMI.ProcessCreated"
}

使用示例：

PS > Enable-ProcessCreationEvent
PS > calc
PS > Get-Event
PS > Disable-ProcessCreationEvent

2.3 创建临时事件订阅

你可以使用事件注册命令的 -MaxTriggerCount 参数将 PowerShell 限制为事件的一次发生。

操作步骤如下：
1. 创建定时器对象：

PS > $timer = New-Object Timers.Timer

注册事件并设置最大触发次数为 1：

PS > $job = Register-ObjectEvent $timer Disposed -Action { [Console]::Beep(100,100) } -MaxTriggerCount 1

查看事件订阅者：

PS > Get-EventSubscriber

处置定时器：

PS > $timer.Dispose()

再次查看事件订阅者：

PS > Get-EventSubscriber

删除作业：

PS > Remove-Job $job

2.4 从远程计算机转发事件

如果你通过 PowerShell Remoting 连接到远程计算机，并且希望在该计算机上发生事件时得到通知，可以使用 PowerShell 的事件注册 cmdlets 订阅事件，并使用 -Forward 参数告诉 PowerShell 在事件到达时转发这些事件。

操作步骤如下：
1. 查看本地事件：

PS > Get-Event

创建远程会话：

PS > $session = New-PSSession leeholmes1c23

进入远程会话：

PS > Enter-PSSession $session

在远程会话中创建定时器对象并注册事件：

[leeholmes1c23]: PS C:\> $timer = New-Object Timers.Timer
[leeholmes1c23]: PS C:\> $timer.Interval = 1000
[leeholmes1c23]: PS C:\> $timer.AutoReset = $false
[leeholmes1c23]: PS C:\> Register-ObjectEvent $timer Elapsed -SourceIdentifier Timer.Elapsed -Forward
[leeholmes1c23]: PS C:\> $timer.Enabled = $true

退出远程会话：

[leeholmes1c23]: PS C:\> Exit-PSSession

查看本地事件：

PS > Get-Event

通过以上内容，你可以深入了解 PowerShell 的事务处理和事件处理功能，并根据实际需求进行操作。

PowerShell 事务与事件处理全解析（续）

2. PowerShell 事件处理（续）

2.4 从远程计算机转发事件（补充说明）

在从远程计算机转发事件的过程中，我们需要注意一些细节。当使用 -Forward 参数时，PowerShell 会将远程事件封装在 ForwardedEventArgs 对象中，这样我们可以在本地获取到这些事件信息。

下面是一个更详细的流程说明：
1. 本地环境准备 ：在本地 PowerShell 环境中，首先查看当前的事件列表，确认没有相关事件。

PS > Get-Event

建立远程会话 ：使用 New-PSSession 命令创建一个到远程计算机的会话，这里以 leeholmes1c23 为例。

PS > $session = New-PSSession leeholmes1c23

进入远程会话 ：使用 Enter-PSSession 进入到远程计算机的 PowerShell 环境。

PS > Enter-PSSession $session

远程事件注册 ：在远程会话中，创建一个定时器对象，并设置其属性，然后注册事件并使用 -Forward 参数。

[leeholmes1c23]: PS C:\> $timer = New-Object Timers.Timer
[leeholmes1c23]: PS C:\> $timer.Interval = 1000
[leeholmes1c23]: PS C:\> $timer.AutoReset = $false
[leeholmes1c23]: PS C:\> Register-ObjectEvent $timer Elapsed -SourceIdentifier Timer.Elapsed -Forward
[leeholmes1c23]: PS C:\> $timer.Enabled = $true

退出远程会话 ：完成事件注册后，使用 Exit-PSSession 退出远程会话。

[leeholmes1c23]: PS C:\> Exit-PSSession

查看本地事件 ：回到本地环境后，再次查看事件列表，此时应该能看到从远程转发过来的事件。

PS > Get-Event

这个过程可以用以下 mermaid 流程图表示：

graph LR;
    A[本地查看事件] --> B[创建远程会话];
    B --> C[进入远程会话];
    C --> D[远程创建定时器并注册事件];
    D --> E[退出远程会话];
    E --> F[本地查看事件];

2.5 事件处理的综合应用

在实际的系统管理中，我们可能会综合运用上述的事件处理方法来实现复杂的功能。例如，我们可以结合自定义事件和远程事件转发，实现一个分布式系统中的事件监控和响应机制。

以下是一个简单的示例，假设我们有多个远程服务器，我们希望在其中任何一个服务器上有新进程启动时，在本地进行相应的处理。

首先，在每个远程服务器上定义一个函数来启用进程创建事件的监控：

## Enable process creation events
function Enable-ProcessCreationEvent
{
    $identifier = "WMI.ProcessCreated"
    $query = "SELECT * FROM __instancecreationevent " +
                 "WITHIN 5 " +
                 "WHERE targetinstance isa 'win32_process'"
    Register-CimIndicationEvent -Query $query -SourceIdentifier $identifier `
        -SupportEvent -Action {
            [void] (New-Event "PowerShell.ProcessCreated" `
                -Sender $sender `
                -EventArguments $EventArgs.NewEvent.TargetInstance)
        }
}

然后，在本地创建到多个远程服务器的会话，并在每个会话中启用进程创建事件监控，同时使用 -Forward 参数将事件转发到本地：

# 定义远程服务器列表
$servers = @("server1", "server2", "server3")

foreach ($server in $servers) {
    $session = New-PSSession $server
    Invoke-Command -Session $session -ScriptBlock {
        Enable-ProcessCreationEvent
        $timer = New-Object Timers.Timer
        $timer.Interval = 1000
        $timer.AutoReset = $false
        Register-ObjectEvent $timer Elapsed -SourceIdentifier Timer.Elapsed -Forward
        $timer.Enabled = $true
    }
}

最后，在本地注册一个事件处理脚本块，当接收到远程转发过来的进程创建事件时，进行相应的处理：

Register-EngineEvent -SourceIdentifier PowerShell.ProcessCreated -Action {
    Write-Host "New process created on remote server: $($EventArgs.NewEvent.TargetInstance.Name)"
}

通过这种方式，我们可以实现一个分布式系统中的事件监控和响应机制，提高系统管理的效率和自动化程度。

3. 总结

PowerShell 的事务处理和事件处理功能为系统管理提供了强大的支持。事务处理可以确保一系列操作的原子性，避免因部分操作失败而导致系统状态不一致。而事件处理则可以让我们实时响应系统中的各种变化，实现自动化的系统管理。

在事务处理方面，我们可以通过 Start-Transaction 、 Use-Transaction 、 Complete-Transaction 和 Undo-Transaction 等 cmdlet 来管理事务，同时可以使用 -RollbackPreference 参数来控制事务的错误恢复行为。

在事件处理方面，我们可以使用 Register-ObjectEvent 、 Register-CimIndicationEvent 和 Register-EngineEvent 等 cmdlets 来注册事件，并使用 -Action 参数来自动响应事件。此外，还可以使用 New-Event 来创建自定义事件，以及通过 -MaxTriggerCount 参数创建临时事件订阅，使用 -Forward 参数从远程计算机转发事件。

以下是一个总结表格：
| 功能 | 主要 cmdlet | 关键参数 | 用途 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 事务处理 | Start-Transaction、Use-Transaction、Complete-Transaction、Undo-Transaction | -RollbackPreference | 确保操作的原子性，控制错误恢复行为 |
| 事件处理 | Register-ObjectEvent、Register-CimIndicationEvent、Register-EngineEvent | -Action、-MessageData、-MaxTriggerCount、-Forward | 响应自动生成的事件、创建自定义事件、创建临时事件订阅、转发远程事件 |

通过深入学习和掌握这些功能，我们可以更好地利用 PowerShell 进行系统管理和自动化操作，提高工作效率和系统的稳定性。